TW201108259A - Film with color homogeneity - Google Patents

Description

201108259 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種薄膜’特別是指一種可應用於觸 控面板上，並且具有均勻色度之透明導電薄膜。 【先前技術】 現行使用於觸控面板的氧化銦錫（ITO)透明導電膜，因 為其鍍膜製程溫度低，而且材料本身在低波長波段的透過 率較低而使膜層偏黃，造成面板之視感不佳。此外，ΙΤ〇膜 披覆形成之後，為了作電路或電容配置，必須透過蝕刻製 程將。Ρ为區塊姓刻移除，因此面板上對應於該ιτο膜被钱 刻的。卩位，以及對應於沒有被餘刻的部位，將因為ΙΤΟ材 料之有無，造成明顯的顏色差異，使面板表面顏色不均勻 ，並且造成表面蝕刻圖案容易被觀察到，進而影響面板之 視感。 而人眼可見的顏色可以利用國際照明委員會（

International Commission on Illumination,簡稱 CIE)制定 的CIE L*a*b*色度空間來描述，所述b*值可以為負值也可 以為正值，當b*為正值時，代表黃色，而且值越大代表 顏色越黃，一般而言，IT0膜之b*值約為2~4而偏黃。 雖然改變ITO之膜厚可以改善膜層偏黃現象，但是為 了在觸控面板上作較佳的觸控應用，IT〇膜之阻抗值必須 控制在一定範圍，其膜厚就不能太厚而亦必須控制在一定 厚度，所以無法藉由調整ΙΤ〇膜本身之膜厚來改良薄膜偏 只現象。目前作法通常是改變位於ΙΤ〇膜下方的抗反射膜 201108259 層之特性，以改變整體薄膜之顏色均勻性，例如曰本專利 JP2003-171147、JP2007-299534 及台灣專利 TW2〇〇73〇933 號專利案，皆是利用多層不同折射率之抗反射膜層搭配， 以調變薄膜整體色度與透光度，其它改良技術例如： JP2004-184579號專利案是利用五層光學膜之搭配來調變色 度，JP2007-276332號專利案是利用高分子材料作為中間層 ;JP2008-49518是利用ZnO與低折射率層之配合。 然而，上述專利案僅是設法將薄膜之整體色度b*值降 低，但是並未考量ITO膜蝕刻後造成的蝕刻區塊及非蝕刻 區塊的色彩不均勾性’因此f ITQ膜㈣之後，仍然會產 生多數個色彩不均勻之區塊，並使蝕刻圖案被清楚觀‘到 【發明内容】 口此本發月之目#，即在提供一種減輕薄膜偏黃現 象色形均勻、表面蝕刻圖案不易被觀察到的具有均勻色 度之薄膜。 於是，本發明具有均勻色度之薄膜，包含：一基材， 該基材包括反向間隔之—第—面與—第二面，所述具有均 勻：度之薄膜更包含：-層位於該等第-面及第二面的其 中面的表面處理層，以及由鄰近而遠離該基材而披覆 的第才斤射層、一第二折射層，以及一透明導電層，該 第-折射層之光學厚度為dl，幻lnm^㈤—，該第二 射層之折射率小於該第—折射層之折射率，而且該第二 折射詹之光學厚度為d2，且6GnmSd2^Gnm。 201108259 本發明之功效.藉由該等第一'二折射層之光學厚度 的配合，W!、該透明導電層之_區塊及祕刻區塊 之色度差，使薄膜整體色彩均勻，蝕刻圖案被模糊化而不 易觀察到’並減輕薄膜偏黃現象。 如以下實施例1〜6及比較例丨〜6之結果可知，當第一 折射層之光學厚度太厚時，膜層之b*值過小甚至雙為負值 ’此時薄膜將呈現青色，因此膜層越厚顏色越青；第-折 射層之光學厚度太薄時，對產品黃化的改善效果不明顯， 因此較佳地限定Unm$dlS16nm;更佳地l2nm$di$ 15nm，將使薄膜色彩更均勻。 當第二折射層之光學厚度太厚時，對黃化的改善並無 明顯的差異，而且成本提高、製程延長；光學厚度太薄時 ，也無法改善黃化的現象，而且透光度將下降，因此較佳 地限定 6〇nmsd2$9〇nm，更佳地 6〇nmgd2g8〇nm。 此外，如以下實施例7〜9所示，本發明也可以省略設 置該表面處理層，此時該第一折射層之光學厚度dl之限定 ，較佳地 20nmgdlg29nm，更佳地 22nmgdl$28nm。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之數個較佳實施例的詳細說明中，將可 >月楚的呈現。在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在 以下的說明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖1 ’本發明具有均勻色度之薄膜之實施例1包含 .基材丨、一披覆在該基材1之表面的表面處理層5、一 201108259 披覆在該基材1之另一表面的第一折射層2、一披覆在該第 一折射層2之表面的第二折射層3，以及一彼覆在該第二折 射層3之表面的透明導電層4。 該基材1具有反向間隔之一第一面11與一第二面12, 該基材1之材料例如：聚對笨二甲酸乙二酯（p〇lyethylene terephthalate, PET)、聚碳酸酯（p〇lycarb〇nate，pC)、聚乙烯 (polyethylene，pE)…等材料，本實施例基材i為ρΕτ製成 ，厚度為125微米（# m)，該基材1為產品型號FE- RHPC56N之產σσ，此產品表面同時形成有該表面處理層5 〇 該表面處理層5設置在該基材1之第二面12，其材料 為添加功能粒子的反應性硬化樹脂，厚度約為5ym，該表 面處理層5用於提升該薄膜之硬度，使表面不易刮傷。本 發明表面處理I 5之材質及功能不須加以限定，可隨著不 同產品的應用需求而設置不同功能的表面處理層5，例如該 表面處理層5可以用於提升薄膜之耐磨性、耐刮性，或者 :以為抗反射鍍膜以提升透光度’或者是具有擴散光線功 月&而使光線均勻之功能性薄膜。 該第一折射層2披覆在該基材丨之第一面u，其材料 例如：二氧化鈦（Ti〇2)、五氧化二鈮⑽2〇5)、氧化錕⑽⑺ 、氧化鈽（CeO)、氧化銦錫（IT〇)等材料，本實施例第一折射 層2材料為五氧化二鈮（Nth)，其光學厚度為^ = 奈米 (nm) ’所述光學厚度為膜層之實際厚度及其折射率之乘積。 該第二折射層3之折射率小於該第一折射層2之折射 201108259 率，其材料例如：二氧化矽（Si〇2)、氮化矽（Si3N4)、二氟化 鎂（MgF2)等材料，本實施例之第二折射層3材料為二氧化矽 (Si〇2)’其光學厚度為d2=80nm。藉由該等第一、二折射層 2、3之高低折射率的搭配，具有抗反射效果而可提升透光 度。 本實施例之透明導電層4之材料為氧化銦錫（IT〇)，並 且具有數個非蝕刻區塊41，以及數個彼此間隔並與非蝕刻 區塊41相鄰的钮刻區塊42，所述餘刻區塊42之位置及大 小是配合後續表面線路圖案之佈局而設置。 參閱圖1、2及表1，為本發明實施例丨〜4與比較例 1~4之相關參數及色度b*值的測試結果，所述…即為國際 照明委員會（International C〇mmissi〇n on Illuminati〇n，簡 稱cie)制定的CIE L*a*b*色度空間中的色度b*。所述測 試是以K〇nica公司生產，型號為Min〇lta CM 36〇〇d的分光 儀器進行光學穿透度與色度量測。實施例與比較例主要不 同之處在於第一折射層2或第二折射層3之光學厚度，已 詳列於表1。表1的b,是在「無IT〇層」下測得的b*值， 亦即在披覆該透明導電層4之前進行b*值量測；、*代表在 「有ITO層」下測得的b*值’並且是在彼覆該透明導電層 4之後而且尚未蝕刻之前，測得的b*值；代表披覆透 明導電層4之前與之後的色度差值，亦即丨匕、! ο 在探时測試結果之刖，首先說明：^ *代表無ΙΤ〇層所 測得的b*值，因此可以代表本發明薄膜對應該等蝕刻區塊 201108259 42之部位的b*值，而則可用於代表對應該非蝕刻區塊 41之部位的b*值，因此b，及b，越接近，代表有蝕刻以及 沒有蝕刻之區塊的色差越小，也就是薄膜整體色彩之均勻 度越高，又因為薄膜整體色彩越均勻，可以使透明導電層4 之表面蝕刻圖案模糊化，避免蝕刻圖案被觀察到。另一方 面，b!*及1>2*值愈小，則可以減輕薄膜偏黃之現象。 由表1結果可知：比較例1、2之第一折射層2之光學 厚度皆大於16nm，雖然其b2*值分別降低為0.18及0.25， 但是相對地也導致△&*過高，分別為〇·7ΐ、〇·63，使該透明 導電層4之非蝕刻區塊41及蝕刻區塊42之間的色度差異 過大’因而呈現色彩不均勻的視感’並使餘刻圖案被明顯 觀察到。而比較例3、4的第一折射層2之光學厚度皆小於 llnm ’其Ab*分別為〇 5、〇 63，亦過高。 反觀本發明，實施例1~3之第二折射層3之光學厚度 皆為80nm，而第一折射層2之光學厚度不同，實施例ι~3 在有ιτο層之情況下，其bi*值皆維持在〇 8左右，值皆 維持在0.65〜1.14之間，而值皆為〇35以下，由於bi* 與b2*值相當接近，使該蝕刻區塊42與非蝕刻區塊41之色 度接近’該薄膜整體色彩亦較為均勻，因此可避免表面蝕 刻圖案被清楚觀察到，也就是當值小於0.35時，肉眼觀 察該薄膜幾乎為均勻色S ;另-方面，及b2*值皆維持在 1.15以下’減輕薄臈色彩偏黃現象。實施例*與該實施例2 不同之處在於：實施例4之第二折射層3之光學厚度為 9〇nm ’可以明顯觀察到，實施例4之Ab*大幅降低為0.05， 201108259 使薄膜色彩均勻度更高。 表1 基材材才 第一折肩 透明導1 斗與表面處理層之產品型號：FE-RHPC56N ί層材料：Nb205 第二折射層材料：Si02 |層之阻抗值：320Ω/ππη2 無ITO層 有ITO層 樣品 第一折射 層之光學 厚度(nm) 第二折射 層之光學 厚度(nm) 透光度 (%) bi* 透光度 (%) b2* .△b* 比較例1 20 80 86.7 0.89 88.16 0.18 0.71 比較例2 17 80 87.4 0.88 88.01 0.25 0.63 比較例3 9 80 88.9 0.78 88.21 1.28 0.5 比較例4 7 80 89.1 0.78 88.30 1.41 0.63 實施例1 14 80 88.2 0.82 88.02 0.65 0.17 實施例2 13 80 88.5 0.80 87.90 0.72 0.08 實施例3 11 80 88.5 0.80 88.07 1.14 0.34 實施例4 13 90 88.7 0.80 88.05 0.75 0.05 參閱圖1、3及表2，本發明實施例5~6之結構與該實 施例1相同，不同之處在於：實施例5~6使用不同表面處 理層5，但是該表面處理層5同樣使薄膜具有表面硬化、不 易刮傷的功能，實施例5〜6之基材1與表面處理層5之產 品型號：KIMOTO-GSAB。 由比較例5、6與該實施例5~6比較可知，比較例5、6 之第一折射層2之光學厚度太厚，無法有效降低Ab*值；反 觀本發明實施例5、6之光學厚度分別為13nm、15.5nm， 可降低Ab*值於0.35以下。 201108259 表2 基材材料與表面處理層之產品型號：kim〇t〇 GSab 第一折射層材料：Nb2〇5 第二折射層材料：SiO: 透明導電層之阻抗值:312 Ω/mm2 ' 樣品 第一折射 層之光學 厚度(nm) 第二折射 層之光學 厚度(nm) 無Π 透光度 (%) Ό層 b]* 有Π 透光度 (%) Ό層 b2* 比較例5 17.5 80 87.72 0.97 88.53 0.02 比較例6 20.5 13.0 15.5 90 80 87.13 89.22 88.51 0.98 0.8 0.85 88.78 88.22 88.41 0.37 0.91 0.54 實施例5 實施例6 △b* 0.95 1.35 0.11 0.31 參閱圖4，需要說明的是，該表面處理層5之主要功能 在於修飾該基材1之表面，使基材丨具備不同功能，因此 該表面處理層5也可以設置在該基材丨之第一面n，此時 該表面處理層5與該等膜層2、3、4位於基材丨的同一側 ，並且是位於該第一折射層2及該基材丨之間。 參閱圖5 ’本發明具有均勻色度之薄膜之實施例7〜9， 與該實施例1大致相同，同樣包含：一基材丨，以及由鄰近 而遠離該基材1的一第一折射層2、一第二折射層3,以及 透明導電層4，但是實施例7~9省略設置該實施例2的表 面處理層。 參閱圖5、6及表3，為實施例7〜9及比較例7、8的相 關 > 數及色度b*值測試結果，該等實施例與比較例之基材 1皆為產品型號TOYOBO A415〇之pET材料製成，其透明 10 201108259 導電層4之阻抗值皆為290 Ω/mm2。 由表3結果可知：比較例7之第一折射層2之光學厚 度過厚，其b2*太小而為0 ;比較例8之第一折射層2之光 學厚度過薄，其b2*太大而為0.73，因此比較例7、8之Ab* 值皆過大，薄膜色彩不均勻。反觀本發明實施例7~9，第一 折射層2之厚度分別為28nm、26nm、22nm，並控制該第二 折射層3之厚度為80nm，使該Ab*值皆維持在0.35以下， 其功效與前述實施例相同，不再說明。 表3 基材之產d 第一折射/ 透明導電/ 3口型號：TOYOBO A4150 |材料：Nb205 第二折射層材料：Si02 I之阻抗值：290 Ω/mm2 無ITO層 有ITO層 樣品 第一折射 層之光學 厚度(nm) 第二折射 層之光學 厚度(nm) 透光度 (%) bi* 透光度 (%) b2* Ab* 比較例7 30 80 91.34 0.37 90.79 0 0.37 比較例8 18 80 91.70 0.29 90.91 0.73 0.44 實施例7 28 80 91.26 0.35 90.76 0.57 0.22 實施例8 26 80 91.31 0.32 90.84 0.40 0.08 實施例9 22 80 91.50 0.32 90.86 0.49 0.17 綜上所述，藉由該等第一折射層2及第二折射層3之 光學厚度的配合，達到降低b*值及降低Ab*值之目的.，而且 須注意的是，並非只是降低b2*值即可，還必須使b2*值與 b! *值接近，進而縮小钱刻區塊42及非触刻區塊41之色度 11 201108259 ，使薄膜整體色彩均 ，並減輕薄膜偏黃現 差。本發明彳應用☆電容式觸控面板 勻，蝕刻圖案被模糊化而不易觀察到 象’實為創新發明β 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，杏不 能以此限定本發明實施之範圍’即大凡依本發明申請：利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明具有均勻色度之薄膜之實施例丨~6的剖鲁 視示意圖； 圖2是本發明實施例1〜3及比較例1~4，在披覆一透明 導電層之前與之後的色度差值分佈圖； 圖3疋本發明貫施例5、6及比較例5、6，在彼覆一透 明導電層之前與之後的色度差值（处*)分佈圖； 圖4是一剖視示意圖，顯示本發明之一表面處理層披覆 在一基材之一第一面； 圖5是本發明具有均勻色度之薄膜之實施例7~9的剖籲 視示意圖；及 圖6是本發明實施例7〜9及比較例7、8，在彼覆一透 明導電層之前與之後的色度差值（处*)分佈圖。 12 201108259 【主要元件符號說明】 1…… •…基材 4…… •….透明導電層 11 … -----弟 面 41…· ……非蝕刻區塊 12… ……第二面 42…· •…餘刻£塊 2…… …·第一折射層 5…… .·…表面處理層 3…… -…第二折射層

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Claims (1)

1. 201108259 七、申請專利範圍： 工.一種具有均勻色度之薄膜，包含： 一基材’包括反向間隔之一第一面與一第二面； —表面處理層，位於該等第一面及第二面的其中一 表面；及 由鄰近而遠離該基材而披覆的一第一折射層、一第 一折射層’以及一透明導電層，該第一折射層之光學厚 度為dl ’且U奈米16奈米，該第二折射層之折 射率小於該第一折射層之折射率，而且該第二折射層之 φ 光學厚度為d2，且60奈米$ d2 $ 90奈米。 2.依據申請專利範圍第1項所述之具有均勻色度之薄膜， 其中’該透明導電層之材料為氧化銦錫。 3♦依據申請專利範圍第i項所述之具有均勻色度之薄膜， 其中’ 12奈米$ dl$ 15奈米。 4·㈣巾請專利範圍帛1項所述之具有均勾色度之薄膜， 其中’ 60奈米$d2$8〇奈米。 =據申叫專利範圍第i項所述之具有均勻色度之薄膜，鲁 其中，該表面處理層鄰近該基材之第二面，該等第一、 二折射層及透明導電層是鄰近該基材之第一面。 依據申吻專利範圍第丄項所述之具有均句色度之薄膜， 其中’該表面處理層鄰近該基材之第—面，並且位於該 基材及該第一折射層之間。 7. -種具有均勾色度之薄膜，包含： 土材，以及由鄰近而遠離該基材而披覆的一第一 14 201108259 折射層、一第二折射層， 射層之光學厚度為dl，且：:十透:：電層，該第-折 二折射層之折射率小於該第—折奈米，該第 ^ 、a之折射率’而且該 第一折射層之光學厚度為 且6〇奈米Sd2$90奈米 〇 8.依據申請專利範圍帛7項 # . ϋ具有均勻色度之薄膜， 其中’該透明導電層之材料為氧化銦錫。 9‘ ：：申請專利範圍第7項所述之具有均句色度之薄膜， 八中’ 22奈米Sdl$28奈米。 1〇·2申請專利範圍第7項所述之具有均勻色度之薄膜， “中’ 60奈米各d2$ 8〇奈米。

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